(57)【要約】【課題】破壊や特性の劣化を抑制しつつ、所望の変位を実現することが可能なアクチュエータ、該アクチュエータを用いた駆動装置および撮像装置を提供する。【解決手段】移動対象物を移動させるアクチュエータであって、所定の部分が変位する可動部と、該可動部が固設される基準部とを備える。また、該アクチュエータでは、可動部が、第１層と、加熱に応じて第１層とは異なる膨張または収縮を行う第２層と、発熱する第３層とを含む複数層が積層されて構成されるとともに、放熱性が高い領域ほど、該可動部のうちの所定領域当たりにおける第３層の発熱量が増加するように構成される。そして、可動部では、第３層の発熱に応じて可動部が曲がることで所定の部分が変位する。【選択図】図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動対象物を移動させるアクチュエータであって、
所定の部分が変位する可動部と、
前記可動部が固設される基準部と、
を備え、
前記可動部が、
第１層と、加熱に応じて前記第１層とは異なる膨張または収縮を行う第２層と、発熱する第３層と、を含む複数層が積層されて構成されるとともに、放熱性が高い領域ほど、該可動部のうちの所定領域当たりにおける前記第３層の発熱量が増加するように構成され、
前記第３層の発熱に応じて前記可動部が曲がることで前記所定の部分が変位することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
前記可動部が、
前記基準部から離れた領域ほど、前記所定領域当たりにおける前記第３層の発熱量が低減されるように構成されることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のアクチュエータであって、
前記第３層が、通電に応じて発熱する発熱部を含み、
前記可動部のうちの前記基準部から離れた領域ほど、前記可動部の所定領域当たりにおける前記発熱部の電気抵抗が低減されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項４】
請求項３に記載のアクチュエータであって、
前記発熱部の太さによって、前記可動部の所定領域当たりにおける前記発熱部の電気抵抗が調整されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項５】
請求項４に記載のアクチュエータであって、
前記発熱部の幅によって、前記発熱部の太さが調整されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項６】
請求項４に記載のアクチュエータであって、
前記発熱部の厚みによって、前記発熱部の太さが調整されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項７】
請求項３に記載のアクチュエータであって、
前記可動部の所定領域当たりにおける前記発熱部の配設密度によって、前記可動部の所定領域当たりにおける前記発熱部の電気抵抗が調整されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか１つの請求項に記載のアクチュエータであって、
前記第２層が、形状記憶合金を含むことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項９】
請求項１から請求項７の何れか１つの請求項に記載のアクチュエータであって、
前記第１層が、第１素材を含んで構成され、
前記第２層が、前記第１素材とは線膨張係数が異なる第２素材を含んで構成されることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項１０】
請求項１から請求項９の何れか１つの請求項に記載のアクチュエータであって、
前記第１層、前記第２層、および前記第３層のうちの少なくとも一部が、フォトリソグラフィを用いて製造されたものであることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０の何れか１つの請求項に記載のアクチュエータと、
前記可動部の曲げに応じて移動される移動対象物と、
を備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１０の何れか１つの請求項に記載のアクチュエータと、
撮像素子と、
被写体からの光を前記撮像素子に導く光学系と、
を備え、
前記可動部の曲げに応じて前記撮像素子および前記光学系のうちの少なくとも一方が移動されることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ、それを用いた駆動装置および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ズーム機能やオートフォーカス（ＡＦ）機能を有するカメラユニットが搭載された携帯電話機が市販されている。このカメラユニットでは、光学レンズを駆動させるための小型のアクチュエータが必要とされている。
【０００３】
このようなアクチュエータとしては、低消費電力で可動エレメントを駆動することができる半導体マイクロアクチュエータが提案されている（例えば、特許文献１）。具体的には、可撓性を有する可動エレメントの複数のビームの一表面側にバイメタル素膜が設けられるとともに、該バイメタル素膜の表面が熱絶縁膜によって覆われることで、ビームの一表面側に形成された拡散抵抗層に対する通電加熱によって可動エレメントを駆動させる際に、熱効率の上昇による低消費電力が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１３８２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１では、熱効率の上昇に着目しているが、アクチュエータにおける熱の分布については全く考慮されていない。例えば、アクチュエータにおいては、仮に均一に熱が付与されたとしても、連結および当接する部材等の影響によって熱分布が不均一なものとなる。そして、熱分布の不均一性により、所望の方向とは異なる方向にアクチュエータが変位する現象が生じる。
【０００６】
このような場合には、所望の変位を実現するために、アクチュエータを加熱し過ぎると、バイメタルが弾性変形の領域を超えて塑性変形することで本来の機能が失われる不具合が生じる虞がある。また、バイメタルの代わりに形状記憶合金（ＳＭＡ）を使用した場合には、所望の変位を実現するために、アクチュエータを加熱し過ぎると、所定の許容範囲を超えた応力がＳＭＡに負荷され、該ＳＭＡが記憶形状を忘失することで本来の機能が失われる不具合が生じる虞がある。すなわち、アクチュエータの破壊や特性の劣化が発生し易いと言える。そして、このような問題は、熱の付与によって変位を生じるアクチュエータ一般に共通する。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、破壊や特性の劣化を抑制しつつ、所望の変位を実現することが可能なアクチュエータ、該アクチュエータを用いた駆動装置および撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係るアクチュエータは、移動対象物を移動させるアクチュエータであって、所定の部分が変位する可動部と、前記可動部が固設される基準部とを備え、前記可動部が、第１層と、加熱に応じて前記第１層とは異なる膨張または収縮を行う第２層と、発熱する第３層と、を含む複数層が積層されて構成されるとともに、放熱性が高い領域ほど、該可動部のうちの所定領域当たりにおける前記第３層の発熱量が増加するように構成され、前記第３層の発熱に応じて前記可動部が曲がることで前記所定の部分が変位することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の第２の態様に係るアクチュエータは、第１の態様に係るアクチュエータであって、前記可動部が、前記基準部から離れた領域ほど、前記所定領域当たりにおける前記第３層の発熱量が増加されるように構成されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の第３の態様に係るアクチュエータは、第１または第２の態様に係るアクチュエータであって、前記第３層が、通電に応じて発熱する発熱部を含み、前記可動部のうちの前記基準部から離れた領域ほど、前記可動部の所定領域当たりにおける前記発熱部の電気抵抗が低減されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の第４の態様に係るアクチュエータは、第３の態様に係るアクチュエータであって、前記発熱部の太さによって、前記可動部の所定領域当たりにおける前記発熱部の電気抵抗が調整されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の第５の態様に係るアクチュエータは、第４の態様に係るアクチュエータであって、前記発熱部の幅によって、前記発熱部の太さが調整されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の第６の態様に係るアクチュエータは、第４の態様に係るアクチュエータであって、前記発熱部の厚みによって、前記発熱部の太さが調整されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の第７の態様に係るアクチュエータは、第３の態様に係るアクチュエータであって、前記可動部の所定領域当たりにおける前記発熱部の配設密度によって、前記可動部の所定領域当たりにおける前記発熱部の電気抵抗が調整されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の第８の態様に係るアクチュエータは、第１から第７の何れか１つの態様に係るアクチュエータであって、前記第２層が、形状記憶合金を含むことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の第９の態様に係るアクチュエータは、第１から第７の何れか１つの態様に係るアクチュエータであって、前記第１層が、第１素材を含んで構成され、前記第２層が、前記第１素材とは線膨張係数が異なる第２素材を含んで構成されることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の第１０の態様に係るアクチュエータは、第１から第９の何れか１つの態様に係るアクチュエータであって、前記第１層、前記第２層、および前記第３層のうちの少なくとも一部が、フォトリソグラフィを用いて製造されたものであることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の第１１の態様に係る駆動装置は、第１から第１０の何れか１つの態様に係るアクチュエータと、前記可動部の曲げに応じて移動される移動対象物とを備えることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の第１２の態様に係る撮像装置は、第１から第１０の何れか１つの態様に係るアクチュエータと、撮像素子と、被写体からの光を前記撮像素子に導く光学系とを備え、前記可動部の曲げに応じて前記撮像素子および前記光学系のうちの少なくとも一方が移動されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１から第１０の何れの態様に係るアクチュエータによっても、放熱性に応じて発熱量が調整されることで、可動部における熱分布の均一化が図られるため、破壊や特性の劣化を抑制しつつ、所望の変位を実現することが可能なアクチュエータを提供することができる。
【００２１】
また、本発明の第２の態様に係るアクチュエータによれば、可動部が、固設された基準部から離れれば離れるほど、発熱量が増大されるように構成されているため、可動部における熱分布の均一化を図ることができる。
【００２２】
また、本発明の第３の態様に係るアクチュエータによれば、可動部が、固設された基準部から離れれば離れるほど、発熱部の所定領域当たりにおける電気抵抗が低減されるように構成されているため、可動部における熱分布の均一化を図ることができる。
【００２３】
また、本発明の第４から第６の何れの態様に係るアクチュエータによっても、発熱部の太さによって可動部の所定領域当たりにおける発熱部の電気抵抗が調整されるような構成により、可動部における熱分布の均一化を容易に図ることができる。
【００２４】
また、本発明の第７の態様に係るアクチュエータによれば、発熱部の配設密度によって可動部の所定領域当たりにおける発熱部の電気抵抗が調整されるような構成により、可動部における熱分布の均一化を容易に図ることができる。
【００２５】
また、本発明の第１１の態様に係る駆動装置によれば、移動対象物をアクチュエータの曲げに応じて移動させる際に、可動部の熱分布の均一化が図られるため、破壊や特性の劣化を抑制しつつ、所望の変位を実現することが可能なアクチュエータを用いた駆動装置を提供することができる。
【００２６】
また、本発明の第１２の態様に係る撮像装置によれば、撮像素子および光学系のうちの少なくとも一方をアクチュエータの曲げに応じて移動させる際に、可動部の熱分布の均一化が図られるため、破壊や特性の劣化を抑制しつつ、所望の変位を実現することが可能なアクチュエータを用いた撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係るカメラモジュールを搭載した携帯電話機の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る第１の筐体に着目した断面模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るカメラモジュールの断面模式図である。
【図４】レンズ群の断面模式図である。
【図５】レンズ群の断面模式図である。
【図６】第１レンズ構成層の下面外観図である。
【図７】第２レンズ構成層の上面外観図である。
【図８】スペーサ層の形状を説明するための図である。
【図９】レンズ位置調整層の上面外観図である。
【図１０】レンズ位置調整層の側面外観図である。
【図１１】アクチュエータ層の上面外観図である。
【図１２】アクチュエータ層の側面外観図である。
【図１３】梁部の構造を模式的に示す断面図である。
【図１４】ヒータ層の構造を模式的に示す図である。
【図１５】第１および第２平行ばねの下面外観図である。
【図１６】レンズ群に装着された第１平行ばねを示す図である。
【図１７】レンズ群に装着された第２平行ばねを示す図である。
【図１８】カメラモジュールの製造工程を示すフローチャートである。
【図１９】第１および第２レンズ構成層に係るレンズ構成層ウエハの平面図である。
【図２０】スペーサ層に係るスペーサ層ウエハの平面図である。
【図２１】第１レンズ構成層の作製の様子を示す図である。
【図２２】第２レンズ構成層の作製の様子を示す図である。
【図２３】準備するシートの構成例を示す平面図である。
【図２４】組み立て治具の準備工程を示す図である。
【図２５】準備されたシート等を積層させて接合する様子を模式的に示す図である。
【図２６】第１枠層シートの載置工程を示す図である。
【図２７】第１平行ばねシートの接合工程を示す図である。
【図２８】第２枠層シートの接合工程を示す図である。
【図２９】レンズ群の取り付け工程を示す図である。
【図３０】第２平行ばねシートの接合工程を示す図である。
【図３１】アクチュエータ層シートの接合工程を示す図である。
【図３２】カバー層シートの接合工程を示す図である。
【図３３】レンズ位置調整層シートの接合工程を示す図である。
【図３４】比較例に係るヒータ層の構造を模式的に示す図である。
【図３５】実施例に係る梁部の形状のシミュレーション結果を示す図である。
【図３６】実施例に係る梁部の温度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図３７】比較例に係る梁部の形状のシミュレーション結果を示す図である。
【図３８】比較例に係る梁部の温度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図３９】本発明の第１変形例に係るヒータ層の構造を模式的に示す図である。
【図４０】本発明の第１変形例に係るヒータ層の構造を模式的に示す断面図である。
【図４１】本発明の第２変形例に係るヒータ層の構造を模式的に示す図である。
【図４２】本発明のその他の変形例に係る撮像素子を移動させる態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
＜携帯電話機の概略構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るカメラモジュール５００を搭載した携帯電話機１００の概略構成を示す模式図である。なお、図１および図１以降の図では方位関係を明確化するために、ＸＹＺの相互に直交する３軸が適宜付されている。
【００３０】
図１で示されるように、携帯電話機１００は、折り畳み式の携帯電話機として構成され、第１の筐体２００と、第２の筐体３００と、ヒンジ部４００とを有している。
【００３１】
第１の筐体２００および第２の筐体３００は、それぞれ板状の直方体であり、各種電子部材を格納する筐体としての役割を有している。具体的には、第１の筐体２００は、カメラモジュール５００および表示ディスプレイ（不図示）を有し、第２の筐体３００は、携帯電話機１００を電気的に制御する制御部とボタン等の操作部材（不図示）とを有している。
【００３２】
ヒンジ部４００は、第１の筐体２００と第２の筐体３００とを回動可能に接続している。このため、携帯電話機１００は、折り畳み可能となっている。
【００３３】
図２は、携帯電話機１００のうち第１の筐体２００に着目した断面模式図である。
【００３４】
図１および図２で示されるように、カメラモジュール５００は、ＸＹ断面のサイズが約５ｍｍ四方であり、厚さ（Ｚ方向の奥行き）が約３ｍｍ程度である小型の撮像装置、所謂マイクロカメラユニット（ＭＣＵ）となっている。
【００３５】
以下、カメラモジュール５００の構成、およびその製造工程等について順次説明する。
【００３６】
＜カメラモジュールの構成＞
図３は、カメラモジュール５００の断面模式図であり、矢印ＡＲ１の示す方向が＋Ｚ方向に対応する。なお、図３以降の図面においても、方位関係の明確化のために、＋Ｚ方向に対応する方向を示す矢印ＡＲ１が付されている。
【００３７】
図３で示されるように、カメラモジュール５００は、撮影光学系としてのレンズ群２０が移動可能に設けられている光学ユニットＫＢと、被写体像に関する撮影画像を取得する撮像部ＰＢとを有している。
【００３８】
撮像部ＰＢは、例えば、ＣＯＭＳセンサまたはＣＣＤセンサ等の撮像素子１８１を有する撮像素子層１８と、カバーガラス層１７とが＋Ｚ方向にこの順序で積層された構成を有する。なお、カバーガラス層１７が、赤外線（ＩＲ）をカットするフィルタ層を含むようにしても良い。
【００３９】
光学ユニットＫＢは、蓋層１０、第１枠層１１、第１平行ばね（上層平行ばね）１２、第２枠層１３、第２平行ばね（下層平行ばね）１４、アクチュエータ層１５、レンズ位置調整層１６、およびレンズ群２０を備えて構成される。蓋層１０、第１枠層１１、第１平行ばね１２、第２枠層１３、第２平行ばね１４、アクチュエータ層１５、レンズ位置調整層１６、およびレンズ群２０は、いずれもウエハ状態（ウエハレベルで）製作される。これらの製作工程については後述する。
【００４０】
光学ユニットＫＢでは、レンズ位置調整層１６、アクチュエータ層１５、第２平行ばね１４、第２枠層１３、第１平行ばね１２、第１枠層１１、および蓋層１０が＋Ｚ方向にこの順序で積層され、第２平行ばね１４と第１平行ばね１２との間にレンズ群２０が保持された構成を有している。そして、第１平行ばね１２と第２平行ばね１４とアクチュエータ層１５とが互いに協働することで、移動対象物であるレンズ群２０をＺ軸に沿った方向に移動させる。
【００４１】
カメラモジュール５００では、蓋層１０、第１および第２枠層１１，１３、レンズ位置調整層１６、カバーガラス層１７、および撮像素子層１８が、レンズ群２０に対する固定部となる。そして、レンズ群２０は、固定部に結合された第１および第２平行ばね１２，１４によって支持される。
【００４２】
より詳細には、レンズ群２０の−Ｚ側におけるアクチュエータ層１５と該レンズ群２０との間には、第２平行ばね１４が介挿される。また、レンズ群２０の＋Ｚ側における第１枠層１１と該レンズ群２０との間には、第１平行ばね１２が介挿される。つまり、レンズ群２０は、第１平行ばね１２と第２平行ばね１４とによって挟まれている。
【００４３】
ここでは、第１および第２平行ばね１２，１４によってレンズ群２０が挟持されるため、レンズ群２０の移動に拘わらず、レンズ群２０の姿勢が保持され、レンズ群２０の光軸が略一定に保持される。
【００４４】
また、第１および第２平行ばね１２，１４は、移動対象物であるレンズ群２０が＋Ｚ方向に移動する際に、レンズ群２０の移動方向（すなわち＋Ｚ方向）とは反対方向の力を、該レンズ群２０に対して付与する。なお、レンズ群２０が−Ｚ方向に移動する際には、第１および第２平行ばね１２，１４がレンズ群２０に対して付与する力の方向は、レンズ群２０の移動方向（すなわち−Ｚ方向）と一致する。
【００４５】
更に、レンズ群２０が＋Ｚ方向に移動していない非駆動状態（例えば駆動前の静止状態）では、第１および第２平行ばね１２，１４の弾性力によってレンズ群２０がレンズ位置調整層１６の突起部１６２の上端面に対して押し付けられ、レンズ群２０がレンズ位置調整層１６によっても支持される。そして、この非駆動状態では、レンズ群２０がＺ軸に沿って変位可能な範囲（変位可能範囲）の最も−Ｚ側の所定位置に配置されて静止する。
【００４６】
このように、非駆動状態では、レンズ群２０は、第１および第２平行ばね１２，１４の弾性力によってレンズ位置調整層１６に対して押し付けられるため、カメラモジュール５００に対して強い衝撃が付与される場合でも、レンズ群２０の姿勢が保持される。
【００４７】
また、所定位置は、例えば、撮像素子１８１において多数の画素回路が配列されている＋Ｚ側の面（以下「撮像面」とも称する）上に光学ユニットＫＢの焦点が配置されるような位置に設定される。ここで言う光学ユニットＫＢの焦点とは、＋Ｚ側から平行光線を光学ユニットＫＢに入射したときに、該光学ユニットＫＢから射出される光線が一点に集まる点のことを言う。なお、本実施形態では、レンズ群２０が、本発明の「光学系」に相当する。
【００４８】
アクチュエータ層１５は、＋Ｚ方向への駆動変位を発生させる所定の変位発生部を有し、レンズ群２０の−Ｚ側に配置されている。変位発生部は、レンズ群２０の−Ｚ側に突出した第１突起部２０１と接触し、変位発生部で生じる駆動変位は、第１突起部２０１を介してレンズ群２０に伝達される。つまり、アクチュエータ層１５は、移動対象物であるレンズ群２０を所定方向（ここでは、＋Ｚ方向）に移動させる。なお、変位発生部における＋Ｚ方向への駆動変位が小さくなっていく場面では、第１および第２平行ばね１２，１４の弾性力によって、レンズ群２０が所定方向とは反対方向（−Ｚ方向）に移動する。
【００４９】
以上のように、カメラモジュール５００では、移動対象物であるレンズ群２０が、該レンズ群２０を介して互いに対向する位置に配置された第１および第２平行ばね１２，１４と結合され、該第１および第２平行ばね１２，１４がレンズ群２０に垂直な方向（＋Ｚ方向）に弾性変形しつつ、レンズ群２０の姿勢を保持する。そして、レンズ群２０は、アクチュエータ層１５の変位発生部から駆動力を受けて、その位置をＺ軸に沿って変位させる。
【００５０】
このように、カメラモジュール５００に設けられた光学ユニットＫＢは、レンズ群２０を該レンズ群２０の光軸方向（＋Ｚ方向）に変位させることができ、カメラモジュール５００をレンズ群２０を変位させる駆動装置として機能させる。
【００５１】
なお、本実施形態に係るアクチュエータ層１５は、熱に応じて変位発生部が変位する構成を有し、熱分布が調整される構成が採用されることで、変位発生部が所望の変位を安定して生じるように構成されている。このアクチュエータ層１５の詳細な構成および動作については、更に後述する。
【００５２】
＜レンズ群について＞
レンズ群２０は、ガラス基板を基材としてウエハレベルで作製され、例えば、２枚以上のレンズを重ね合わせて成形される。本実施形態では、２枚の光学レンズを重ね合わせてレンズ群２０が構成される場合について例示する。なお、本実施形態では、レンズ群２０は、被写体からの光を撮像素子１８１に導く撮像レンズとして機能する。
【００５３】
図４および図５は、レンズ群２０の断面模式図であり、矢印ＡＲ２の示す方向が＋Ｚ方向に対応する。図６は、レンズ群２０の下面外観図であり、図７は、レンズ群２０の上面外観図である。
【００５４】
図４および図５で示されるように、レンズ群２０は、第１レンズＧ１を有する第１レンズ構成層ＬＹ１と、第２レンズＧ２を有する第２レンズ構成層ＬＹ２と、スペーサ層ＲＢとを備える。そして、第１レンズ構成層ＬＹ１と第２レンズ構成層ＬＹ２とが、スペーサ層ＲＢを介して結合されている。ここでは、第１および第２レンズ構成層ＬＹ１，ＬＹ２の非レンズ部の外縁が略正方形の形状を有する。
【００５５】
また、図４〜図６で示されるように、第１レンズＧ１を有する第１レンズ構成層ＬＹ１の一方主面（ここでは、−Ｚ側）には、レンズとして機能しない非レンズ部に第１突起部２０１が設けられている。更に、図４、図５および図７で示されるように、第２レンズＧ２を有する第２レンズ構成層ＬＹ２の一方主面（ここでは、＋Ｚ側）には、レンズとして機能しない非レンズ部に第２突起部２０２が設けられている。
【００５６】
また、図８は、スペーサ層ＲＢの形状に着目して、スペーサ層ＲＢを−Ｚ側から見た図である。図８で示されるように、スペーサ層ＲＢは、第１および第２レンズ構成層ＬＹ１，ＬＹ２の非レンズ部の外縁に沿って設けられ、ＸＹ断面の外縁および内縁の形状が矩形である環状の構成を有する。
【００５７】
そして、レンズ群２０の光軸が、Ｚ軸に沿った方向に設定されている。
【００５８】
＜各機能層について＞
以下では、カメラモジュール５００を構成する各機能層の詳細について説明する。なお、各機能層については、−Ｚ側の面を一主面と称し、＋Ｚ側の面を他主面と称する。
【００５９】
○撮像素子層１８：
図３で示されるように、撮像素子層１８は、光学ユニットＫＢを通過した被写体からの光を受光して、被写体の像に関する画像信号を生成する撮像素子１８１、その周辺回路、および撮像素子１８１を囲む外周部を備える部材である。また、撮像素子１８１は、多数の画素回路が配列されて構成される。
【００６０】
なお、撮像素子層１８の一主面（−Ｚ側の面）には、リフロー方式によるはんだ付けを行うためのはんだボールＨＢが設けられている。また、ここでは図示を省略しているが、撮像素子層１８の一主面には、撮像素子１８１に対する信号の付与、および該撮像素子１８１からの信号の読み出しを行う配線を接続するための各種端子が設けられている。
【００６１】
○カバーガラス層１７：
図３で示されるように、カバーガラス層１７は、略平板状であり且つＸＹ断面が略正方形の形状を有し、透明なガラス等によって構成される。このカバーガラス層１７は、撮像素子層１８の他主面（＋Ｚ側の面）に対して接合され、撮像素子１８１を保護する機能を有する。
【００６２】
なお、カバーガラス層１７が撮像素子層１８上に接合された状態で撮像素子基板１７８を構成する。
【００６３】
○レンズ位置調整層１６：
レンズ位置調整層１６は、樹脂材料を用いて構成されるとともに、撮像素子１８１とレンズ群２０との間に配設され、且つ撮像素子１８１とレンズ群２０との距離を調整する部材である。具体的には、レンズ位置調整層１６は、非駆動状態におけるレンズ群２０の位置（初期位置）を規定する。なお、レンズ位置調整層１６は、例えば、樹脂をエッチングする手法等を用いて生成される。
【００６４】
図９は、レンズ位置調整層１６の上面図である。図１０は、レンズ位置調整層１６の側面図である。
【００６５】
図９で示されるように、レンズ位置調整層１６は、枠体１６１と突起部１６２とを備えている。
【００６６】
枠体１６１は、レンズ位置調整層１６の外周部分を構成する略矩形の環状の部分であり、ＸＹ平面に略平行な板状の形状を有する。そして、枠体１６１は、Ｚ軸に沿った方向に貫通する孔（貫通孔）１６Ｈを形成し、枠体１６１を構成する＋Ｙ側の板状の部材および−Ｙ側の板状の部材は、貫通孔１６Ｈ側に出っ張った部分（凸部）１６１Ｔをそれぞれ有する。
【００６７】
また、枠体１６１の一主面は、隣接するカバーガラス層１７に対して接合され、枠体１６１の他主面は、隣接するアクチュエータ層１５（詳細には、アクチュエータ層１５の枠体１５２（後述））と接合される。
【００６８】
突起部１６２は、枠体１６１を構成する凸部１６１Ｔの内縁近傍において＋Ｚ方向に立設されて構成されている。この突起部１６２は、ＸＺ平面に略平行で且つ略長方形の盤面を有する板状の部分であり、突起部１６２の長手方向がＸ軸に略平行な方向とされ、突起部１６２の短手方向がＺ軸に略平行な方向とされている。そして、突起部１６２の＋Ｚ側の端面は、レンズ群２０が当接することで、該レンズ群２０を初期位置に配置する機能を有する。
【００６９】
また、図９では、撮像素子１８１を構成する複数の画素回路が配列される領域（以下「画素配列領域」とも称する）、すなわち撮像素子１８１の前面（撮像面）の外縁が破線で示されている。図９で示されるように、撮像面は、（短辺の長さ）：（長辺の長さ）：（対角線の長さ）＝３：４：５の関係が成立するように構成されている。そして、突起部１６２は、被写体からレンズ群２０を介して撮像素子１８１の画素配列領域に至る光路を、該画素配列領域の幅が最も狭い方向において挟む位置に配設されている。つまり、撮影への悪影響、および装置の大型化を招かないように、突起部１６２が設置される。
【００７０】
○アクチュエータ層１５：
アクチュエータ層１５は、金属またはシリコン（Ｓｉ）等の基板上に、駆動力を発生させる変位素子（以下「アクチュエータ素子」とも称する）を設けた薄板状の部材である。図１１は、アクチュエータ層１５を上面から見た模式図である。図１２は、アクチュエータ層１５を側面から見た模式図である。
【００７１】
図１１で示されるように、アクチュエータ層１５は、外周部を構成する枠体１５２と、枠体１５２の内側の中空部分に対して該枠体１５２から突設される２枚の板状の梁部１５１とを備えている。つまり、梁部１５１の一端が枠体１５２に対して固設されている。なお、本実施形態では、梁部１５１が、本発明の「可動部」に相当し、枠体１５２が、本発明の「基準部」に相当する。
【００７２】
梁部１５１は、複数の層が積層されて構成されている。図１３は、梁部１５１の積層構造を説明するための図であり、矢印ＡＲ３の示す方向が＋Ｚ方向に対応する。
【００７３】
図１３で示されるように、梁部１５１は、−Ｚ側から＋Ｚ側に向けて、基板１５０１、絶縁層１５０２、アクチュエータ素子層１５０３、絶縁層１５０４、およびヒータ層１５０５がこの順番で積層されて構成されている。ここでは、アクチュエータ素子層１５０３が、形状記憶合金（ＳＭＡ）の薄膜等によって構成され、絶縁層１５０２，１５０４が、シリカ等によって構成され、ヒータ層１５０５が、パターンニングされた白金等の金属によって構成される。
【００７４】
なお、本実施形態では、基板１５０１が、本発明の「第１層」に相当し、アクチュエータ素子層１５０３が、本発明の「第２層」に相当し、ヒータ層１５０５が、本発明の「第３層」に相当する。
【００７５】
図１４は、アクチュエータ層１５の一主面の詳細な構成を示す図である。
【００７６】
図１４で示されるように、アクチュエータ層１５の一主面側には、端子部１５２１、配線部１５２２、ヒータ層１５０５、配線部１５２３、ヒータ層１５０５、配線部１５２４、および端子部１５２５が設けられ、この順番で電気的に接続されている。そして、２つの端子部１５２１，１５２５の間に電圧が印加されると、通電に応じた電流がヒータ層１５０５に流れ、ヒータ層１５０５が自身のジュール熱によって発熱するように構成されている。本実施形態では、ヒータ層１５０５が、本発明の「発熱部」に相当する。
【００７７】
なお、端子部１５２１，１５２５、配線部１５２２〜１５２４、およびヒータ層１５０５は、同じ素材で構成されても、異なる素材で構成されても良い。但し、消費電力を低減する観点から、ヒータ層１５０５の単位長さ当たりの抵抗が、他の部分よりも高くなるように設定されることが好ましい。
【００７８】
また、ヒータ層１５０５は、梁部１５１の他主面側において枠体１５２に固設される一端（固定端）ＳＴ側から他端（自由端）ＦＴ近傍にかけて線状に配設され、更に他端（自由端）ＦＴ近傍でＵターンして、他端（自由端）ＦＴ近傍から一端（固定端）ＳＴ側まで線状に配設される。換言すれば、ヒータ層１５０５が、長細い略Ｕ字の線状を有して構成されている。そして、梁部１５１のうち、該梁部１５１が延設される方向に沿った略全域にわたってヒータ層１５０５が配設されている。
【００７９】
このヒータ層１５０５は、Ｚ方向の厚みが略一定である一方で、枠体１５２からの離隔距離に応じて線の幅（線幅）が広くなっている。そして、ヒータ層１５０５の線幅が相対的に広くなれば、ヒータ層１５０５の太さが相対的に太くなり、ヒータ層１５０５の電気抵抗が相対的に低下する。なお、ここでは、自由端ＦＴ近傍におけるヒータ層１５０５の断面積が、固定端ＳＴ近傍におけるヒータ層１５０５の断面積の５〜１０倍程度となるように設定されることが好ましい。
【００８０】
ここで、梁部１５１の他主面を固定端ＳＴから自由端ＦＴにかけて同じ面積の複数の区間に分けた各領域（所定領域）に配設されるヒータ層１５０５の電気抵抗を考える。梁部１５１では、ヒータ層１５０５の太さによって、梁部１５１の所定領域当たりにおけるヒータ層１５０５の電気抵抗が調整されている。換言すれば、梁部１５１のうちの枠体１５２から離れた領域であればあるほど、梁部１５１の所定領域当たりにおけるヒータ層１５０５の電気抵抗が低減されている。したがって、梁部１５１では、ヒータ層１５０５に電圧が印加されて通電される際に、枠体１５２から離れた領域であればあるほど、所定領域当たりにおけるヒータ層１５０５の発熱量が低下することになる。
【００８１】
例えば、梁部１５１を固定端ＳＴから自由端ＦＴにかけて３つの領域に等分した場合には、固定端ＳＴ側の第１領域と、中間の第２領域と、自由端ＦＴ側の第３領域とに区分される。そして、第１領域におけるヒータ層１５０５の電気抵抗が最も高く、且つ第３領域におけるヒータ層１５０５の電気抵抗が最も低く、第１領域、第２領域、第３領域の順にヒータ層１５０５の電気抵抗が低くなるように設定されている。つまり、ヒータ層１５０５に電圧が印加されて通電される際に、第１領域におけるヒータ層１５０５の発熱量が最も大きく、且つ第３領域におけるヒータ層１５０５の発熱量が最も小さく、第１領域、第２領域、第３領域の順に、ヒータ層１５０５の発熱量が低下することになる。
【００８２】
上述したアクチュエータ層１５では、ヒータ層１５０５で発せられた熱が、固定端ＳＴを介して梁部１５１から枠体１５２に伝導する。このため、梁部１５１のうち、固定端ＳＴから近ければ近いほど、自然冷却が生じ易く、放熱性が高くなる。よって、仮に、梁部１５１の全域に対して均一に熱を与えた場合には、固定端ＳＴに近づけば近づくほど、梁部１５１の温度が低く、自由端ＦＴに近づけば近づくほど、梁部１５１の温度が高くなってしまう。したがって、このような条件では、梁部１５１の変形は不均一なものとなり、梁部１５１による所望の変位を得ることができない。
【００８３】
このような問題に対して、本実施形態では、梁部１５１が、放熱性が高い領域であればあるほど、ヒータ層１５０５に対する通電が行われる際に、梁部１５１のうちの所定領域当たりにおけるヒータ層１５０５の発熱量が増加するように構成されている。このような構成を採用することで得られる梁部１５１の温度分布、変形の態様、および利点については、更に後述する。
【００８４】
また、アクチュエータ層１５は、例えば、半導体の製造プロセス等で頻繁に用いられるフォトリソグラフィ技術を適用することで製造される。具体的には、以下のような工程でアクチュエータ層１５が製造される。
【００８５】
まず、基板１５０１上に、スパッタリング法や蒸着法等によって、シリカ等の絶縁層１５０２、ＳＭＡによって構成されるアクチュエータ素子層１５０３、およびシリカ等の絶縁層１５０４をこの順番で積層させる。次に、絶縁層１５０４上に所望のレジストのパターンを形成して、スパッタリング法や蒸着法等によって金属のヒータ層１５０５を形成する。そして、所望のレジストのパターンを形成して、エッチング等によって、梁部１５１、枠体１５２、および中空部分を形成する。その後、記憶させたい形状の型に梁部１５１をセットし、所定温度（例えば、６００℃）程度で加熱する処理（形状記憶処理）が施される。
【００８６】
ＳＭＡは、加熱によって所定の相変態温度を超えて所定の温度に達すると、予め記憶されている所定の縮み形状（記憶形状）に復元する特性を有する。このため、ヒータ層１５０５の通電によってＳＭＡが加熱されると、該ＳＭＡは記憶形状となるように縮み変形を行う。そして、アクチュエータ素子層１５０３が、ＳＭＡの機能によって加熱に応じて収縮する一方で、基板１５０１は、加熱に応じて膨張する。このため、ヒータ層１５０５が発熱すると、アクチュエータ素子層１５０３が、基板１５０１に対して相対的に収縮し、図１２で示されるように、梁部１５１が、自由端ＦＴが＋Ｚ方向に移動するように曲がる。すなわち、梁部１５１の自由端ＦＴ側の部分が、変位発生部として機能する。本実施形態では、枠体１５２が梁部１５１の変位の基準となる部分となる。
【００８７】
なお、ヒータ層１５０５への通電は、撮像素子層１８に設けられた電極から行われるが、該電極から端子部１５２１，１５２５を介したヒータ層１５０５への導電は、例えば、アクチュエータ層１５、レンズ位置調整層１６、およびカバーガラス層１７の側面に貼り付けられた薄型の導電部材（不図示）を介して行えばよい。
【００８８】
アクチュエータ層１５の枠体１５２は、第２平行ばね１４の固定枠体１４１（図１５参照）と接合される。該接合された状態では、各梁部１５１の自由端ＦＴ側が対応する第１突起部２０１とそれぞれ当接する。このため、各梁部１５１の自由端ＦＴにおいて発生する変位が、各第１突起部２０１を介してレンズ群２０に伝えられる。すなわち、各梁部１５１は、レンズ群２０に対して＋Ｚ方向に力を付与することで、該レンズ群２０を＋Ｚ方向に変位させる。
【００８９】
○第２平行ばね１４：
図１５は、第２平行ばね１４の下面外観図である。図１６は、レンズ群２０に接合された第２平行ばね１４を示す図である。
【００９０】
図１５で示されるように、第２平行ばね１４は、固定枠体１４１と、弾性部１４２とを有する弾性部材であり、ばね機構を形成する層（弾性層）となっている。
【００９１】
固定枠体１４１は、第２平行ばね１４の外周部を構成し、隣接するアクチュエータ層１５の枠体１５２と接合される。
【００９２】
弾性部１４２は、固定枠体１４１との接続部ＰＧ１と、レンズ群２０との接合部ＰＧ２とを有し、接続部ＰＧ１と接合部ＰＧ２とが板状部材ＥＢで繋がれている。そして、図１６で示されるように、第２平行ばね１４は、弾性部１４２に設けられた接合部ＰＧ２においてレンズ群２０と接合される。
【００９３】
なお、第１突起部２０１は、第２平行ばね１４の固定枠体１４１と板状部材ＥＢとの隙間を通って、アクチュエータ層１５の自由端ＦＴ近傍と当接する。つまり、第２平行ばね１４は、レンズ群２０の第１突起部２０１と接触しないような形状を有する。
【００９４】
このため、レンズ群２０が固定枠体１４１に対して＋Ｚ方向に移動されるにつれて、接続部ＰＧ１と接合部ＰＧ２とのＺ方向の位置がずれ、板状部材ＥＢは曲げ変形（たわみ変形）を生じて湾曲する。つまり、第２平行ばね１４は、板状部材ＥＢの弾性変形によって、レンズ群２０の光軸方向（±Ｚ方向）に弾性変形可能であり、ばね機構として機能する。
【００９５】
第２平行ばね１４は、ＳＵＳ系の金属材料またはりん青銅等を用いて作製される。例えば、ＳＵＳ系の金属材料で第２平行ばね１４を作製する場合は、フォトリソグラフィで平行ばねの形状のレジストを金属材料上にパターンニングし、塩化鉄系のエッチング液に浸してウエットエッチングを行うことによって、平行ばねのパターンが形成される。
【００９６】
○第２枠層１３：
図３で示されるように、第２枠層１３は、ＸＹ断面の外縁および内縁がそれぞれ略矩形状であるリング状の部材であり、Ｚ軸に沿って貫通する中空部分を形成する。第２枠層１３は、中空部分にレンズ群２０が配置されることで、該レンズ群２０を側方から囲む。なお、第２枠層１３を構成する素材としては、樹脂やガラス等が挙げられ、第２枠層１３は、金属金型を用いたいわゆるプレス法や射出成型法等によって製作される。
【００９７】
そして、第２枠層１３の−Ｚ側に位置する下端面（一主面）は、隣接する第２平行ばね１４の固定枠体１４１と接合される。また、第２枠層の＋Ｚ側に位置する上端面（他主面）は、隣接する第１平行ばね１２（詳細には、第１平行ばね１２の固定枠体１２１（後述））と接合される。
【００９８】
○第１平行ばね１２：
図１５で示されるように、第１平行ばね１２は、第２平行ばね１４と同様の構成および機能を有する弾性部材であり、固定枠体１２１と弾性部１２２とを備えている。
【００９９】
固定枠体１２１の一主面は、隣接する第２枠層１３の他主面と接合され、固定枠体１２１の他主面は、隣接する第１枠層１１（詳細には、第１枠層１１の−Ｚ側の下端面（後述））と接合される。
【０１００】
図１７は、レンズ群２０に接合された第１平行ばね１２を示す図である。図１７で示されるように、弾性部１２２に設けられた接合部ＰＧ２は、レンズ群２０の突起部２０２の＋Ｚ側の上端面と接合される。
【０１０１】
このため、固定枠体１２１に対してレンズ群２０が＋Ｚ方向に相対的に移動されると、板状部材ＥＢにおいて弾性変形が発生し、第１平行ばね１２は、ばね機構として機能する。
【０１０２】
○第１枠層１１：
図３で示されるように、第１枠層１１は、第２枠層１３と同様に、ＸＹ断面の外縁および内縁がそれぞれ略矩形状であるリング状の部材であり、Ｚ軸に沿って貫通する中空部分を形成する。第１枠層１１の中空部分は、レンズ群２０が＋Ｚ方向に移動される際に、弾性変形する板状部材ＥＢおよび突起部２０２が移動可能な空間として働く。なお、第１枠層１１は、第２枠層１３と同様な素材および製作方法によって形成される。
【０１０３】
そして、第１枠層１１の−Ｚ側に位置する下端面（一主面）は、隣接する第１平行ばね１２の固定枠体１２１と接合される。また、第１枠層１１の＋Ｚ側に位置する上端面（他端面）は、隣接する蓋層１０（詳細には、蓋層の外周部近傍）と接合される。
【０１０４】
○蓋層１０：
図３で示されるように、蓋層１０は、ＸＹ断面の外縁が略正方形であるとともに、略中央にＺ軸に平行な方向に貫通する孔（貫通孔）１０Ｈを有し、ＸＹ平面に略平行な盤面を有する板状の部材である。貫通孔１０Ｈは、被写体からの光をレンズ群２０を介して撮像素子１８１に導くための孔であり、この蓋層１０は、平板状の樹脂材料をプレス加工する手法、あるいは樹脂材料をパターニングした後にエッチングする手法によって、貫通孔１０Ｈが形成されて製作される。
【０１０５】
なお、図３では、図示が省略されているが、蓋層１０の貫通孔１０Ｈからカメラモジュール５００の内部にゴミ等が侵入しないように、蓋層１０の上面（他主面）側には、適宜ガラス等で構成される透明な保護層が設けられる。
【０１０６】
＜カメラモジュールの製造工程＞
ここで、カメラモジュール５００の製造工程について詳述する。
【０１０７】
図１８は、カメラモジュール５００の製造工程を示すフローチャートである。図１８で示されるように、（工程Ａ）レンズ群２０の生成（ステップＳＰ１）、（工程Ｂ）シートの準備（ステップＳＰ２）、（工程Ｃ）組み立て治具の準備（ステップＳＰ３）、（工程Ｄ）シートの第１の接合（ステップＳＰ４）、（工程Ｅ）レンズ群２０の取り付け（ステップＳＰ５）、（工程Ｆ）シートの第２の接合（ステップＳＰ６）、（工程Ｇ）撮像素子基板１７８の取り付け（ステップＳＰ７）、および（工程Ｈ）ダイシング（ステップＳＰ８）が順次に行われて、カメラモジュール５００が製造される。以下、各工程について説明する。
【０１０８】
○レンズ群２０の生成（工程Ａ）：
ステップＳＰ１では、レンズ群２０が生成される。
【０１０９】
まず、多数のレンズ群２０がマトリックス状に配列されたウエハ（以下「レンズ群ウエハ」とも称する）が製作され、ダイシングによって、多数のレンズ群２０が個片化されて、多数のレンズ群２０が製作される。
【０１１０】
レンズ群ウエハは、多数の第１レンズ構成層ＬＹ１が配列されたウエハ（第１レンズ構成層ウエハ）と、多数のスペーサ層ＲＢが配列されたウエハ（スペーサ層ウエハ）と、多数の第２レンズ構成層ＬＹ２が配列されたウエハ（第２レンズ構成層ウエハ）とが積層されて、相互に接合されることで、製作される。
【０１１１】
図１９は、第１および第２レンズ構成層ウエハＵ２０ａ，Ｕ２０ｃを模式的に示した平面図である。図２０は、スペーサ層ウエハＵ２０ｂを模式的に示した平面図である。
【０１１２】
図１９で示されるように、第１レンズ構成層ウエハＵ２０ａは、多数の第１レンズ構成層ＬＹ１が第１の所定間隔でマトリックス状に配置されて一体的に構成される。また、第２レンズ構成層ウエハＵ２０ｃは、多数の第２レンズ構成層ＬＹ２が第１の所定間隔でマトリックス状に配置されて一体的に構成される。
【０１１３】
また、図２０で示されるように、スペーサ層ウエハＵ２０ｂは、多数のスペーサ層ＲＢが第１の所定間隔でマトリックス状に配置されて一体的に構成される。つまり、スペーサ層ウエハＵ２０ｂは、外縁が略正方形の多数の貫通孔が第１の所定間隔でマトリックス状に配置されて、格子状の構成を有している。
【０１１４】
なお、第１レンズ構成層ウエハＵ２０ａと、スペーサ層ウエハＵ２０ｂと、第２レンズ構成層ウエハＵ２０ｃとが、この順番で積層されて、相互に接合された後に、図１９および図２０で示される破線に沿ってダイシングが行われることで、各レンズ群２０が個片化される。
【０１１５】
ここで、第１および第２レンズ構成層ウエハＵ２０ａ，Ｕ２０ｃの作製方法について説明する。なお、第１レンズ構成層ウエハＵ２０ａにおける各第１レンズ構成層ＬＹ１の作製方法は同様であり、また、第２レンズ構成層ウエハＵ２０ｃにおける各第２レンズ構成層ＬＹ２の作製方法も同様である。このため、ここでは、各第１および第２レンズ構成層ＬＹ１，ＬＹ２の製作に着目して説明する。
【０１１６】
第１および第２レンズ構成層ＬＹ１，ＬＹ２は、ガラス基板を基材としていずれも同様な手法にて作製される。図２１は、第１レンズＧ１を有する第１レンズ構成層ＬＹ１の作製の様子を示す図であり、図２２は、第２レンズＧ２を有する第２レンズ構成層ＬＹ２の作製の様子を示す図である。
【０１１７】
図２１で示されるように、ウエハ状の基板２０ＢＳを準備する。この基板２０ＢＳの素材としては、いわゆるテンパックス（登録商標）等のガラスや、いわゆるＰＰＭＡ等の樹脂等が挙げられる。
【０１１８】
次に、基板２０ＢＳの両面それぞれに透明度の高いアクリル系またはエポキシ系の紫外線（ＵＶ）硬化樹脂が塗布される。そして、基板２０ＢＳの上面から第１レンズＧ１の一方の曲面の形状を有する透明のレンズ成型用型２０ＣＡが所定の圧力で押し当てられるとともに、基板２０ＢＳの下面から第１レンズＧ１の他方の曲面の形状および第１突起部２０１の形状を有する透明のレンズ成型用型２０ＣＢが所定の圧力で押し当てられる。このとき、紫外線ＵＶ１が照射されて、基板１６ＢＳの各面にポリマーレンズＧＰ１，ＧＰ２および第１突起部２０１がそれぞれ形成される。このような方法により、第１レンズ構成層ウエハＵ２０ａが製作される。なお、第１突起部２０１の先端部は、アクチュエータ層１５に当接する面となる。
【０１１９】
また、図２２で示されるように、基板２０ＢＳの両面それぞれに透明度の高いアクリル系またはエポキシ系の紫外線（ＵＶ）硬化樹脂が塗布される。そして、基板２０ＢＳの上面から第２レンズＧ２の一方の曲面の形状および第２突起部２０２の形状を有する透明のレンズ成型用型２０ＣＣが所定の圧力で押し当てられるとともに、基板２０ＢＳの下面から第２レンズＧ２の他方の曲面の形状を有する透明のレンズ成型用型２０ＣＤが所定の圧力で押し当てられる。このとき、紫外線ＵＶ１が照射されて、基板１６ＢＳの各面にポリマーレンズＧＰ３，ＧＰ４および第２突起部２０２がそれぞれ形成される。このような方法により、第２レンズ構成層ウエハＵ２０ｃが製作される。なお、第２突起部２０２の先端部は、第１平行ばね１２に接合される面となる。
【０１２０】
また、スペーサ層ウエハＵ２０ｂは、例えば、ウエハ状のガラス基板がエッチング等によって加工されて製作される。
【０１２１】
このようにして製作された第１および第２レンズ構成層ウエハＵ２０ａ，Ｕ２０ｃならびにスペーサ層ウエハＵ２０ｂには、２カ所以上の所定の箇所に位置合わせのためのアライメントマークが形成されている。
【０１２２】
そして、第１および第２レンズ構成層ＬＹ１，ＬＹ２の間に、スペーサ層ＲＢが挟まれるように、一体のレンズ群２０へと組み上げられる。
【０１２３】
具体的には、第１レンズ構成層ウエハＵ２０ａと、スペーサ層ウエハＵ２０ｂと、第２レンズ構成層ウエハＵ２０ｃとが、マスクアライナー等を用いてそれぞれのアライメントマークが確認されながら、アライメントされて接合される。このとき、第１および第２レンズ構成層ＬＹ１，ＬＹ２ならびにスペーサ層ＲＢが、レンズ群２０の構成を成す。
【０１２４】
なお、３つのウエハＵ２０ａ〜Ｕ２０ｃの接合方法としては、例えば、第１および第２レンズ構成層ＬＹ１，ＬＹ２と接合させるスペーサ層ＲＢの上下面にＵＶ硬化層を設け、紫外線を照射することで接合する手法、或いは、スペーサ層ＲＢの上下面に不活性ガスのプラズマを照射し、スペーサ層ＲＢの表面を活性化したまま張り合わせて接合する手法（表面活性化接合法）等が採用される。
【０１２５】
また、カメラモジュール５００に絞りを形成する場合は、例えば、別途黒色に色づけされた樹脂材料等で絞りレイヤーを構成する手法等が用いられる。
【０１２６】
このようにして、多数のレンズ群２０がマトリックス状に配列されたウエハ（レンズ群ウエハ）が製作され、更に、ダイシングによって、個片化された多数のレンズ群２０が製作される。
【０１２７】
○シートの準備（工程Ｂ）：
ステップＳＰ２では、カメラモジュール５００を構成する各機能層に係るシートが、層ごとに形成される。図２３は、準備するシートの構成例を示す平面図である。なお、ここでは、ウエハレベルの円盤状のシートが準備されるものとする。
【０１２８】
機能層ごとのシートには、該機能層に係る部材に相当するチップがマトリクス状に所定配列で多数形成されている。
【０１２９】
例えば、図２３で示されるように、第１枠層１１のシート（第１枠層シート）Ｕ１１には、第１枠層１１に相当するチップが所定配列で多数形成される。なお、ここでは、「所定配列」という表現を、多数のチップを所定の方向に所定の間隔で配列した状態を含む意味で用いている。
【０１３０】
第１枠層シートＵ１１は、第１枠層１１に相当するチップの側面どうしが相互に繋がった格子状の形状を有する。この第１枠層シートＵ１１は、樹脂材料やガラス等で構成される。
【０１３１】
例えば、第１枠層シートＵ１１が、樹脂材料で構成される場合には、該第１枠層シートＵ１１は、金属金型を用いたプレス成型や射出成型等の方法によって製作される。また、第１枠層シートＵ１１が、ガラス等で構成される場合には、該第１枠層シートＵ１１は、例えば、金属製またはセラミック製のシャドウマスクを用いた所謂ブラスト加工によって製作される。
【０１３２】
また、レンズ位置調整層１６のシート（レンズ位置調整層シート）Ｕ１６は、レンズ位置調整層１６に相当するチップが所定配列で多数形成される。該レンズ位置調整層シートＵ１６は、レンズ位置調整層１６に相当するチップの側面どうしが相互に繋がった形状を有する。このレンズ位置調整層シートＵ１６は、樹脂材料等で構成される。
【０１３３】
例えば、レンズ位置調整層シートＵ１６の形状を有する金型を製作し、その金型に樹脂を流し込んで、樹脂を鋳型ごと加熱した後に、冷却することで、該レンズ位置調整層シートＵ１６が製作される。なお、射出成型等を用いて、レンズ位置調整層シートＵ１６が製作されても良い。
【０１３４】
このように、ステップＳＰ２では、第１枠層シートＵ１１およびレンズ位置調整層１６と同様に、蓋層１０、第１平行ばね１２、第２枠層１３、第２平行ばね１４、およびアクチュエータ層１５の各機能層に係るチップがそれぞれ所定配列で多数形成された各シートＵ１０，Ｕ１２〜Ｕ１５、ならびにカバーガラス層１７と撮像素子層１８とが接合されて形成される撮像素子基板１７８に係るチップを含むシート（撮像素子基板シート）Ｕ１７８がそれぞれ準備される。つまり、８枚のシートＵ１０〜１６，Ｕ１７８が準備される。
【０１３５】
○組み立て治具の準備（工程Ｃ）：
ステップＳＰ３では、組み立て治具３００が準備される。
【０１３６】
図２４は、組み立て治具３００のうち、各カメラモジュール５００の製作に使用される部分に着目した図である。組み立て治具３００は、平板状の基台上に略同一の形状を有する多数の突起部３０１が所定配列で設けられて構成されている。
【０１３７】
なお、組み立て治具３００には、２カ所以上の所定の箇所に位置合わせのためのアライメントマークが形成されている。また、突起部３０１の上面は、平板状の基台の主面に対して略平行となるように構成されている。
【０１３８】
○シートの第１の接合（工程Ｄ）：
ステップＳＰ４では、準備された８枚のシートＵ１０〜１６，Ｕ１７８のうちの３枚のシートＵ１１〜Ｕ１３が接合される。
【０１３９】
図２５は、ステップＳ４において３枚のシートＵ１１〜Ｕ１３が積層されて接合される様子、ステップＳ５においてレンズ群２０が取り付けられる様子、ステップＳ６において４枚のシートＵ１０，Ｕ１４〜Ｕ１６が積層されて接合される様子、およびステップＳＰ７において撮像素子基板シートＵ１７８が接合される様子を合わせて模式的に示す図である。
【０１４０】
ステップＳＰ４では、図２５で示されるように、第１枠層シートＵ１１、第１平行ばねシートＵ１２、および第２枠層シートＵ１３について、各シートＵ１１〜Ｕ１３に含まれる各チップが互いに積層されるように、シート形状のまま位置合わせ（アライメント）が行われる。そして、各シートＵ１１〜Ｕ１３が接着剤等を用いて接合される。
【０１４１】
図２６〜図２８は、各シートＵ１１〜Ｕ１３が積層されて接合される様子を、１つのカメラモジュール５００を構成する各チップに着目して示した図である。なお、図２６〜図２８では、工程の便宜上、図３で示されたカメラモジュール５００とは上下が反転された状態で示されている。
【０１４２】
図２６で示されるように、組み立て治具３００の基台上の所定位置に対して各第１枠層１１が載置されるように、組み立て治具３００上に第１枠層シートＵ１１が載置される。図２６では、組み立て治具３００上に第１枠層シートＵ１１が運ばれてくる際における第１枠層シートＵ１１の移動方向が矢印ＹＪ１で示されている。
【０１４３】
次に、図２７で示されるように、第１枠層１１の一主面上に、第１平行ばね１２の外周部を構成する固定枠体１２１が接合されることで、第１枠層シートＵ１１に対して第１平行ばねシートＵ１２が接合される。
【０１４４】
具体的には、第１枠層１１の一主面に対して、固定枠体１２１が矢印ＹＪ２で示される方向に押し付けられて、固定枠体１２１の他主面と第１枠層１１の一主面とが接合される。なお、このとき、第１平行ばね１２の接合部ＰＧ２が、組み立て治具３００の突起部３０１の上面に当接することで、第１平行ばね１２の略平板状の形態が保持される。
【０１４５】
更に、図２８で示されるように、第１平行ばね１２の外周部を構成する固定枠体１２１の一主面上に、第２枠層１３の他主面が接合されることで、第１平行ばねシートＵ１２に対して、第２枠層シートＵ１３が接合される。
【０１４６】
具体的には、第１平行ばね１２の固定枠体１２１の一主面に対して、第２枠層１３が矢印ＹＪ３で示される方向に押し付けられて、固定枠体１２１の一主面と第２枠層１３の他主面とが接合される。
【０１４７】
○レンズ群の取り付け（工程Ｅ）：
図２９は、レンズ群２０が取り付けられる様子を示す図である。
【０１４８】
ステップＳＰ５では、図２９で示されるように、ステップＳＰ４で製作されたユニットの各第２枠層１３の中空部分に、ステップＳＰ１で生成されたレンズ群２０が、所定のマウンターによって取り付けられる。つまり、格子状の形状を有する第２枠層シートＵ１３の各空隙に、レンズ群２０がそれぞれ挿入される。
【０１４９】
具体的には、レンズ群２０の２本の第２突起部２０２の端面が、第１平行ばね１２の接合部ＰＧ２に対してそれぞれ接合される。このとき、レンズ群２０が矢印ＹＪ４で示される方向に接合部ＰＧ２に対して押し付けられつつ、第２突起部２０２の端面が、接合部ＰＧ２の一主面側に対して接合される。
【０１５０】
なお、この接合手法としては、レンズ群２０の第２突起部２０２の端面に紫外線の照射によって硬化する接着剤（紫外線硬化接着剤）を予め塗布しておき、レンズ群２０の第２突起部２０２の端面が第１平行ばね１２の接合部ＰＧ２に対して当接された状態で、紫外線の照射によって接合する手法等が挙げられる。
【０１５１】
○シートの第２の接合（工程Ｆ）：
ステップＳＰ６では、図２５で示されるように、ステップＳＰ２で準備された８枚のシートＵ１０〜１６，Ｕ１７８のうちの４枚のシートＵ１０，Ｕ１４〜Ｕ１６が接合される。
【０１５２】
具体的には、ステップＳＰ６では、ステップＳＰ５までに生成されたユニットの一主面側に対して、第２平行ばねシートＵ１４、およびアクチュエータ層シートＵ１５に含まれる各チップが、第２枠層シートＵ１３に含まれる各チップに対してそれぞれ積層されるように、シート形状のまま位置合わせ（アライメント）が行われる。そして、各シートＵ１４，Ｕ１５が順次に接着剤等を用いて接合される。
【０１５３】
また、第１枠層シートＵ１１の他主面側に対して、蓋層シートＵ１０に含まれる各チップが、第１枠層シートＵ１１に含まれる各チップに対してそれぞれ積層されるように、シート形状のまま位置合わせ（アライメント）が行われる。そして、この状態で、第１枠層シートＵ１１の他主面側に対して、蓋層シートＵ１０が接着剤等を用いて接合される。
【０１５４】
更に、アクチュエータ層シートＵ１５の一主面側に対して、レンズ位置調整層シートＵ１６に含まれる各チップが、アクチュエータ層シートＵ１５に含まれる各チップに対してそれぞれ積層されるように、シート形状のまま位置合わせ（アライメント）が行われる。そして、この状態で、アクチュエータ層シートＵ１５の他主面側に対して、レンズ位置調整層シートＵ１６が接着剤等を用いて接合される。
【０１５５】
図３０〜図３３は、各シートＵ１０，Ｕ１４〜Ｕ１６が積層されて接合される様子を、１つのカメラモジュール５００を構成する各チップに着目して示した図である。なお、図３０および図３１では、図２６〜図２８と同様に、工程の便宜上、図３で示されたカメラモジュール５００とは上下が反転された状態で示されている。これに対して、図３２および図３３では、図３で示されたカメラモジュール５００と上下が同一の状態で示されている。
【０１５６】
図３０で示されるように、第２枠層１３およびレンズ群２０の一主面側に第２平行ばね１４が接合されるように、第２枠層シートＵ１３の一主面上に第２平行ばねシートＵ１４が接合される。
【０１５７】
具体的には、第２枠層１３の一主面に対して、第２平行ばね１４の固定枠体１４１が矢印ＹＪ５で示される方向に押し付けられつつ、該固定枠体１４１の他主面が接着剤等によって第２枠層１３の一主面に対して接合される。このとき、レンズ群２０の第１レンズ構成層ＬＹ１の非レンズ部に対して、第２平行ばね１４の接合部ＰＧ２が接着剤等によって接合される。
【０１５８】
次に、図３１で示されるように、第２平行ばね１４の一主面にアクチュエータ層１５が接合されるように、第２平行ばねシートＵ１４の一主面上にアクチュエータ層シートＵ１５が接合される。
【０１５９】
具体的には、第２平行ばね１４の固定枠体１４１の一主面に対して、アクチュエータ層１５の枠体１５２が矢印ＹＪ６で示される方向に押し付けられつつ、該枠体１５２の他主面と固定枠体１４１の一主面とが接着剤等によって接合される。
【０１６０】
更に、このとき、アクチュエータ層１５の各梁部１５１の自由端ＦＴ側が対応する第１突起部２０１とそれぞれ当接し、各梁部１５１の自由端ＦＴが、−Ｚ側に対応する方向に押し上げられた状態となる。
【０１６１】
次に、図３２で示されるように、第２平行ばねシートＵ１４上にアクチュエータ層シートＵ１５が接合されて形成されたユニットが、組み立て治具３００から取り外されて、該ユニットに対して蓋層シートＵ１０が接合される。なお、該ユニットが組み立て治具３００から取り外される際には、レンズ群２０が、第１および第２平行ばね１２，１４によって保持されているため、該レンズ群２０が宙に浮いた様な状態となる。
【０１６２】
また、このとき、アクチュエータ層シートＵ１５まで接合されたユニットの上下が反転
されて、第１枠層１１の他主面に対して、蓋層１０の外周部が矢印ＹＪ７で示される方向に押し付けられつつ、第１枠層１１の他主面と蓋層１０の外周部の一主面とが接着剤等によって接合される。
【０１６３】
更に、図３３で示されるように、アクチュエータ層１５の枠体１５２の一主面にレンズ位置調整層１６の枠体１６１が接合されるように、アクチュエータ層シートＵ１５の一主面に対してレンズ位置調整層シートＵ１６が接合される。
【０１６４】
具体的には、蓋層シートＵ１０まで接合されて形成されたユニットが、レンズ位置調整層シートＵ１６の他主面上に載置され、該ユニットが、矢印ＹＪ８で示される方向に押し下げられつつ、レンズ位置調整層シートＵ１６の他主面と、アクチュエータ層シートＵ１５の一主面とが接着剤等によって接合される。
【０１６５】
このとき、レンズ位置調整層１６の突起部１６２の上端面が、レンズ群２０の第１レンズ構成層ＬＹ１の非レンズ部の一部分に接触し、該レンズ群２０が蓋層１０側へと押し上げられる。また、アクチュエータ層１５の梁部１５１が第１突起部２０１によって押し下げられる力が低減されて、第１突起部２０１によって押し下げられていたアクチュエータ層１５の梁部１５１の自由端ＦＴが＋Ｚ方向に上昇する。そして、梁部１５１が弾性力をほとんど生じさせない、すなわち梁部１５１の形状が略平板状となる。
【０１６６】
但し、第１突起部２０１と自由端ＦＴとが当接した状態が保持されるように、第１突起部２０１および突起部１６２のＺ軸に沿った延設距離が設定される。このような設定により、梁部１５１を変形させて自由端ＦＴを＋Ｚ方向に変位させる際に、自由端ＦＴが第１突起部２０１に対して当接せず、空振りしてしまう非効率な動作が防止される。
【０１６７】
更に、このとき、第１および第２平行ばね１２，１４ともに、接続部ＰＧ１に対する接合部ＰＧ２の＋Ｚ方向の位置のずれ、すなわち板状部材ＥＢの曲げ変形（たわみ変形）が大きくなる。つまり、各接合部ＰＧ２が蓋層１０側へと変位するように、各板状部材ＥＢが弾性的に変形し、応力（弾性力）がチャージされた状態となる。
【０１６８】
したがって、この各板状部材ＥＢにおいて発生した弾性力によって、レンズ位置調整層１６の突起部１６２の上端面に対して、レンズ群２０が押し付けられる。このレンズ群２０の突起部１６２に対する押し付け力は、ユーザーによるカメラモジュール５００の保持姿勢に拘わらず、レンズ群２０のチルト量等の姿勢および位置のずれの発生を抑制する。
【０１６９】
○撮像素子基板の取り付け（工程Ｇ）：
ステップＳＰ７において、レンズ位置調整層１６が接合されて形成されたユニットのレンズ位置調整層１６の枠体１６１に対して、撮像素子基板１７８の外周部が接合されるように、レンズ位置調整層シートＵ１６の一主面に対して、撮像素子基板シートＵ１７８の他主面が接合される。
【０１７０】
○ダイシング（工程Ｈ）：
ステップＳＰ８では、多数のレンズ群２０がそれぞれ挿入され、８つのシートＵ１０〜Ｕ１６，Ｕ１７８を積層して形成された積層部材が、ダイシングテープ等で保護された後、ダイシング装置によってチップ毎に切り離される。このとき、多数のカメラモジュール５００が完成される。
【０１７１】
＜カメラモジュールにおけるレンズ駆動＞
カメラモジュール５００では、上述したように、非駆動状態において、第１および第２平行ばね１２，１４の弾性力により、レンズ群２０がレンズ位置調整層１６に対して押し付けられて、該レンズ群２０が初期位置に配置される。このとき、カメラモジュール５００は、該カメラモジュール５００を基準として、無限遠に位置する被写体に対して合焦する。
【０１７２】
そして、アクチュエータ層１５の梁部１５１が変形することで、自由端ＦＴが第１突起部２０１を＋Ｚ方向に押す。そして、第１および第２平行ばね１２，１４の弾性力に抗して、梁部１５１がレンズ群２０を＋Ｚ方向に押し上げる。このとき、レンズ群２０と撮像素子１８１との距離が変更され、該カメラモジュール５００を基準として、種々の距離に位置する被写体に対して合焦させることが可能なオートフォーカス（ＡＦ）制御が実現される。
【０１７３】
上述したように、アクチュエータ層１５に設けられたヒータ層１５０５の通電による加熱によって、アクチュエータ素子層１５０３が縮み変形を行う。そして、梁部１５１の自由端ＦＴが＋Ｚ方向に変位する。なお、梁部１５１の自由端ＦＴ側で発生する変位量は、ＳＭＡの加熱温度に応じて異なり、該変位量は、ヒータ層１５０５への通電量の制御によって調整される。ここでは、ＳＭＡの変形に伴う該ヒータ層１５０５の変形に応じてヒータ層１５０５の電気抵抗も変化するため、該ヒータ層１５０５の電流抵抗値をモニタリングして、自由端ＦＴの変位量、すなわちレンズ群２０の変位量を制御することが可能である。
【０１７４】
また、カメラモジュール５００では、第１枠層１１のＺ軸に沿った厚みが、レンズ群２０が移動する空間、すなわちレンズ群２０のＺ軸に沿った移動可能な範囲（ストローク）を確保する。そして、第２突起部２０２のＺ軸に沿った延設距離は、レンズ位置調整層１６がアクチュエータ層１５に対して接合される際にレンズ群２０が＋Ｚ方向に押し上げられる距離と、レンズ群２０が＋Ｚ方向に移動可能な距離（移動可能距離）とを合算した距離以上とされている。
【０１７５】
＜梁部の温度分布と変形の態様＞
以下、カメラモジュール５００に組み込まれたアクチュエータ層１５の梁部１５１（実施例）における温度分布と、その変形の態様について行ったシミュレーション結果について説明する。
【０１７６】
本シミュレーションは、有限要素法解析プログラムであるＡＮＳＹＳ（登録商標）を用いて行った。本シミュレーションでは、実際のカメラモジュール５００に係る各種条件に準じて、第１突起部２０１が、梁部１５１の自由端ＦＴ付近を−Ｚ方向に押し下げる応力を付与するものとした。また、梁部１５１のサイズについては、延設距離（長さ）を約４ｍｍ、幅を約０．３ｍｍ、厚さを約０．０４ｍｍとするとともに、第１突起部２０１の径を約０．３ｍｍとした。また、ヒータ層１５０５については、素材を白金、厚みを約２００ｎｍ、線幅（太さ）を約５〜３０μｍとした。具体的には、ヒータ層１５０５の線幅を、固定端ＳＴ近傍から自由端ＦＴ近傍にかけて、固定端ＳＴからの距離に比例させるように、約５〜３０μｍの範囲で徐々に太くした。更に、梁部１５１の周囲の温度（環境温度）を約２５℃（室温）とし、自由端ＦＴが所望の変位を行うようにヒータ層１５０５に対して電圧を与え始めてから０．３秒後における状態について解析を行った。
【０１７７】
また、ここでは、図３４で示されるように、ヒータ層１５０５を線幅が約３０μｍで一定のヒータ層１５０５ＣＭとし、その他の条件を上記実施例と同じ条件とした梁部（比較例）１５１ＣＭを備えたアクチュエータ層１５ＣＭについて、実施例と同様な温度分布と、その変形の態様についてのシミュレーションを行った。
【０１７８】
＜実施例に係るシミュレーション結果＞
図３５は、実施例に係る梁部１５１の形状のシミュレーション結果を示す図である。なお、図３５は、梁部１５１の形状を側方から見た図であり、矢印ＡＲ１の示す方向が＋Ｚ方向に対応する。図３６は、実施例に係る梁部１５１の温度分布のシミュレーション結果を示す図である。なお、図３６では、横軸が固定端ＳＴからの距離を示し、縦軸が温度を示すとともに、図３５の点Ｐ０〜Ｐ９における温度が黒丸で示されている。
【０１７９】
図３５で示されるように、梁部１５１の形状については、固定端ＳＴからの距離に応じて、＋Ｚ方向に変位した。つまり、良好な梁部１５１の変位が得られた。
【０１８０】
また、図３６で示されるように、梁部１５１の温度分布については、固定端ＳＴから自由端ＦＴにかけて、温度が単純に上昇する傾向があるものの、その温度変化の範囲は、約３０℃（具体的には、約１０５〜１３５℃程度）の比較的狭い温度範囲に収まった。
【０１８１】
＜比較例に係るシミュレーション結果＞
図３７は、比較例に係る梁部１５１ＣＭの形状のシミュレーション結果を示す図である。なお、図３７は、図３５と同様に、梁部１５１ＣＭの形状を側方から見た図であり、矢印ＡＲ１の示す方向が＋Ｚ方向に対応する。図３８は、比較例に係る梁部１５１ＣＭの温度分布のシミュレーション結果を示す図である。なお、図３８では、図３６と同様に、横軸が固定端ＳＴからの距離を示し、縦軸が温度を示すとともに、図３７の点Ｐｃ０〜Ｐｃ９における温度が黒丸で示されている。
【０１８２】
図３７で示されるように、梁部１５１ＣＭの形状については、梁部１５１ＣＭのうち、固定端ＳＴに近い部分が、ほとんど変位せず、梁部１５１ＣＭの中央部分（固定端ＳＴと自由端ＦＴとの中間）付近が、若干−Ｚ方向に変位し、自由端ＦＴに近い部分が、相対的に大きく＋Ｚ方向に変位した。つまり、梁部１５１ＣＭでは、中央部分付近が凹み、梁部１５１ＣＭの全領域にわたって本来生じるべき＋Ｚ方向への変位が得られなかった。
【０１８３】
また、図３８で示されるように、梁部１５１ＣＭの温度分布については、固定端ＳＴから中央部分（固定端ＳＴと自由端ＦＴとの中間）近傍にかけて、約３０℃から約１４０℃程度まで急激に温度が上昇し、中央部分（固定端ＳＴと自由端ＦＴとの中間）近傍から自由端ＦＴにかけて、相対的に略一定に近い高温（約１４０〜１５５℃）となる傾向を示した。つまり、枠体１４２と接する固定端ＳＴ近傍は、自由端ＦＴ近傍と比較して、十分には加熱されず、逆に中央部分近傍から自由端ＦＴにかけては過加熱の状態となった。
【０１８４】
＜実施例と比較例の比較＞
図３７および図３８で示されたように、比較例では、梁部１５１ＣＭの略全領域において、ヒータ層１５０５ＣＭから略均一に熱が付与されるものの、各領域による放熱性の違いによって、梁部１５１ＣＭにおける熱分布が不均一なものとなった。そして、所望の方向とは異なる方向に梁部１５１ＣＭが変位するため、所望の変位を実現するために、梁部１５１ＣＭが、中央部分から自由端ＦＴにかけて過加熱された。このため、所定の許容範囲を超えた応力がＳＭＡに負荷され、該ＳＭＡが記憶形状を忘失することで本来の機能が失われる不具合が生じる虞がある。
【０１８５】
これに対して、図３５および図３６で示されたように、実施例では、梁部１５１のうち、放熱性が相対的に高い固定端ＳＴに近づけば近づくほど、ヒータ層１５０５からより大きな熱量が付与される。このため、比較例に係る熱分布と比較して、梁部１５１における熱分布が顕著に均一化された。そして、その結果、梁部１５１の各領域が、固定端ＳＴからの距離に応じて＋Ｚ方向に変位する良好な変位が実現された。したがって、梁部１５１が本来の機能を失うような破壊や特性の劣化等といった不具合の発生が抑制されつつ、所望の変位が実現される。
【０１８６】
以上のように、本発明の一実施形態に係るカメラモジュール５００では、梁部１５１における放熱性に応じてヒータ層１５０５の発熱量が調整されることで、梁部１５１における熱分布の均一化が図られる。このため、破壊や特性の劣化を抑制しつつ、所望の変位を実現することが可能なアクチュエータ（ここでは、アクチュエータ層１５）を提供することができる。
【０１８７】
そして、梁部１５１が、固設された枠体１５２から離れれば離れるほど、ヒータ層１５０５による発熱量が増大されるように構成されている。具体的には、梁部１５１が、固設された枠体１５２から離れれば離れるほど、ヒータ層１５０５の所定領域当たりにおける電気抵抗が低減されるように構成されている。このため、梁部１５１における熱分布の均一化を図ることができる。
【０１８８】
更に、ヒータ層１５０５の太さ（具体的には、線幅）によって梁部１５１における所定領域当たりにおけるヒータ層１５０５の電気抵抗が調整される。このような構成により、梁部１５１における熱分布の均一化を容易に図ることができる。
【０１８９】
＜変形例＞
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【０１９０】
◎例えば、上記一実施形態では、ヒータ層１５０５の線幅によって梁部１５１の所定領域当たりにおけるヒータ層１５０５電気抵抗が調整されたが、これに限られない。例えば、ヒータ層の厚み、またはヒータ層が配設される密度等を適宜変更することで、梁部の所定領域当たりにおけるヒータ層の電気抵抗が調整されても良い。以下、具体例（具体的には、第１変形例および第２変形例）を示して説明する。
【０１９１】
＜第１変形例＞
第１変形例に係るアクチュエータ層１５Ａでは、ヒータ層１５０５Ａの厚みが変更されることで、梁部１５１Ａの所定領域当たりにおけるヒータ層１５０５Ａの電気抵抗が調整されている。
【０１９２】
図３９は、第１変形例に係るアクチュエータ層１５Ａの一主面の詳細な構成を示す図である。図４０は、アクチュエータ層１５Ａの梁部１５１Ａに着目して、図３９の切断面線Ｃ４０−Ｃ４０から見た断面模式図である。
【０１９３】
アクチュエータ層１５Ａは、上記一実施形態に係るアクチュエータ層１５と比較して、ヒータ層１５０５が形状の異なるヒータ層１５０５Ａに変更され、この変更に伴って、梁部１５１が梁部１５１Ａに変更されたものである。なお、この構成の変更により、光学ユニットＫＢが光学ユニットＫＢＡに変更され、カメラモジュール５００がカメラモジュール５００Ａに変更され、第１の筐体２００が第１の筐体２００Ａに変更され、携帯電話機１００が携帯電話機１００Ａに変更される。また、上記構成の変更により、上記一実施形態に係るアクチュエータ層１５を形成するためのアクチュエータ層シートＵ１５が、アクチュエータ層シートＵ１５Ａ（図２５）に変更される。また、アクチュエータ層１５Ａのその他の構成については、上記一実施形態に係るアクチュエータ層１５の構成と同様となるため、同じ符号を付して説明を省略する。なお、本第１変形例では、梁部１５１Ａが、本発明の「可動部」に相当し、ヒータ層１５０５Ａが、本発明の「第３層」および「発熱部」に相当する。
【０１９４】
図３９および図４０で示されるように、ヒータ層１５０５Ａは、線の幅（線幅）が一定である一方で、枠体１５２からの離隔距離に応じてＺ方向の厚みが厚くなっている。そして、ヒータ層１５０５Ａの厚みが相対的に厚くなれば、ヒータ層１５０５Ａの太さが相対的に太くなり、ヒータ層１５０５Ａの電気抵抗が相対的に低下する。なお、自由端ＦＴ近傍におけるヒータ層１５０５Ａの断面積が、固定端ＳＴ近傍におけるヒータ層１５０５Ａの断面積の５〜１０倍程度となるように設定されることが好ましい。
【０１９５】
ここで、上記一実施形態と同様に、梁部１５１Ａの他主面を固定端ＳＴから自由端ＦＴにかけて同じ面積の区間に分けた各領域（所定領域）に配設されるヒータ層１５０５Ａの電気抵抗を考える。梁部１５１Ａでは、ヒータ層１５０５Ａの太さによって、梁部１５１Ａの所定領域当たりにおけるヒータ層１５０５Ａの電気抵抗が調整されている。具体的には、梁部１５１Ａのうちの枠体１５２から離れた領域であればあるほど、梁部１５１Ａの所定領域当たりにおけるヒータ層１５０５Ａの電気抵抗が低減されている。したがって、梁部１５１Ａでは、上記一実施形態の梁部１５１と同様に、ヒータ層１５０５Ａに電圧が印加されて通電される際に、枠体１５２から離れた領域であればあるほど、所定領域当たりにおけるヒータ層１５０５Ａの発熱量が低下することになる。
【０１９６】
すなわち、第１変形例に係るアクチュエータ層１５Ａでは、上記一実施形態のアクチュエータ層１５と同様に、梁部１５１Ａが、放熱性が高い領域であればあるほど、ヒータ層１５０５Ａに対する通電が行われる際に、梁部１５１Ａのうちの所定領域当たりにおけるヒータ層１５０５Ａの発熱量が増加するように構成されている。
【０１９７】
例えば、梁部１５１Ａを固定端ＳＴから自由端ＦＴにかけて３つの領域に等分した場合には、固定端ＳＴ側の第１領域と、中間の第２領域と、自由端ＦＴ側の第３領域とに区分される。そして、第１領域におけるヒータ層１５０５Ａの電気抵抗が最も高く、且つ第３領域におけるヒータ層１５０５Ａの電気抵抗が最も低く、第１領域、第２領域、第３領域の順にヒータ層１５０５Ａの電気抵抗が低くなるように設定されている。つまり、ヒータ層１５０５Ａに電圧が印加されて通電される際に、第１領域におけるヒータ層１５０５Ａの発熱量が最も大きく、且つ第３領域におけるヒータ層１５０５Ａの発熱量が最も小さく、第１領域、第２領域、第３領域の順に、ヒータ層１５０５Ａの発熱量が低下することになる。
【０１９８】
また、アクチュエータ層１５Ａは、上記一実施形態のアクチュエータ層１５と同様に、例えば、半導体の製造プロセスで頻繁に用いられるフォトリソグラフィ技術を適用することで製造される。なお、金属のヒータ層１５０５Ａの厚みを異ならせる手法としては、例えば、枠体１５２に相当する部分からの距離に応じて、マスク等を用いて金属を蒸着する時間を異ならせるような手法が挙げられる。但し、枠体１５２からの距離に応じて連続的かつ徐々にヒータ層１５０５Ａの厚みを異ならせることは容易でない。このため、製造上の容易性を考慮すれば、例えば、複数段階（３段階等）で金属を蒸着する時間を異ならせて、枠体１５２からの距離に応じた複数段階（３段階等）でヒータ層１５０５Ａの厚みが段階的に変更されるような構成が採用されることが好ましい。
【０１９９】
以上のように、第１変形例に係るアクチュエータ層１５Ａでは、ヒータ層１５０５Ａの厚みが調整されることで、梁部１５１Ａにおける熱分布の均一化が容易に図られる。
【０２００】
＜第２変形例＞
第２変形例に係るアクチュエータ層１５Ｂでは、梁部１５１Ｂの所定領域当たりにおけるヒータ層１５０５Ｂの配設密度によって、梁部１５１Ｂの所定領域当たりにおけるヒータ層１５０５Ｂの電気抵抗が調整されている。
【０２０１】
図４１は、第２変形例に係るアクチュエータ層１５Ｂの一主面の詳細な構成を示す図である。
【０２０２】
アクチュエータ層１５Ｂは、上記一実施形態に係るアクチュエータ層１５と比較して、ヒータ層１５０５が形状の異なるヒータ層１５０５Ｂに変更され、この変更に伴って、梁部１５１が梁部１５１Ｂに変更されたものである。なお、この構成の変更により、光学ユニットＫＢが光学ユニットＫＢＢに変更され、カメラモジュール５００がカメラモジュール５００Ｂに変更され、第１の筐体２００が第１の筐体２００Ｂに変更され、携帯電話機１００が携帯電話機１００Ｂに変更される。また、上記構成の変更により、上記一実施形態に係るアクチュエータ層１５を形成するためのアクチュエータ層シートＵ１５が、アクチュエータ層シートＵ１５Ｂ（図２５）に変更される。また、アクチュエータ層１５Ｂのその他の構成については、上記一実施形態に係るアクチュエータ層１５の構成と同様となるため、同じ符号を付して説明を省略する。なお、本第２変形例では、梁部１５１Ｂが、本発明の「可動部」に相当し、ヒータ層１５０５Ｂが、本発明の「第３層」および「発熱部」に相当する。
【０２０３】
図４１で示されるように、ヒータ層１５０５Ｂは、線の幅（線幅）および厚みが一定であるが、枠体１５２からの離隔距離に応じて配設されている密度（配設密度）が低くなっている。具体的には、ヒータ層１５０５Ｂは、梁部１５１Ｂの他主面側において蛇行するように配設され、蛇行する頻度が調節されることで、梁部１５１Ｂのうちの枠体１５２に近い領域であればあるほど、ヒータ層１５０５Ｂの配設密度が高くなるように調整されている。なお、固定端ＳＴ近傍におけるヒータ層１５０５Ｂの配設密度が、自由端ＦＴ近傍におけるヒータ層１５０５Ｂの配設密度の５〜１０倍程度となるように設定されることが好ましい。
【０２０４】
ここで、上記一実施形態と同様に、梁部１５１Ｂの他主面を固定端ＳＴから自由端ＦＴにかけて同じ面積の区間に分けた各領域（所定領域）に配設されるヒータ層１５０５Ｂの電気抵抗を考える。梁部１５１Ｂでは、ヒータ層１５０５Ｂの配設密度によって、梁部１５１Ｂの所定領域当たりにおけるヒータ層１５０５Ｂの電気抵抗が調整されている。具体的には、梁部１５１Ｂのうちの枠体１５２に近い領域であればあるほど、梁部１５１Ｂの所定領域当たりにおけるヒータ層１５０５Ｂの電気抵抗が低減されている。したがって、梁部１５１Ｂでは、上記一実施形態の梁部１５１と同様に、ヒータ層１５０５Ｂに電圧が印加されて通電される際に、枠体１５２から離れた領域であればあるほど、所定領域当たりにおけるヒータ層１５０５Ｂの発熱量が増加することになる。
【０２０５】
すなわち、第２変形例に係るアクチュエータ層１５Ｂでは、上記一実施形態のアクチュエータ層１５と同様に、梁部１５１Ｂが、放熱性が高い領域であればあるほど、ヒータ層１５０５Ｂに対する通電が行われる際に、梁部１５１Ｂのうちの所定領域当たりにおけるヒータ層１５０５Ｂの発熱量が低下するように構成されている。
【０２０６】
例えば、梁部１５１Ｂを固定端ＳＴから自由端ＦＴにかけて３つの領域に等分した場合には、固定端ＳＴ側の第１領域と、中間の第２領域と、自由端ＦＴ側の第３領域とに区分される。そして、第１領域におけるヒータ層１５０５Ｂの電気抵抗が最も高く、且つ第３領域におけるヒータ層１５０５Ｂの電気抵抗が最も低く、第１領域、第２領域、第３領域の順にヒータ層１５０５Ｂの電気抵抗が低くなるように設定されている。つまり、ヒータ層１５０５Ｂに電圧が印加されて通電される際に、第１領域におけるヒータ層１５０５Ｂの発熱量が最も大きく、且つ第３領域におけるヒータ層１５０５Ｂの発熱量が最も小さく、第１領域、第２領域、第３領域の順に、ヒータ層１５０５Ｂの発熱量が低下することになる。
【０２０７】
また、アクチュエータ層１５Ｂは、上記一実施形態のアクチュエータ層１５と同様に、例えば、半導体の製造プロセスで頻繁に用いられるフォトリソグラフィ技術を適用することで製造される。
【０２０８】
以上のように、第２変形例に係るアクチュエータ層１５Ｂでは、ヒータ層１５０５Ｂの配設密度が調整されることで、梁部１５１Ｂにおける熱分布の均一化が容易に図られる。
【０２０９】
＜その他の変形例＞
◎また、上記一実施形態では、梁部１５１の一端が固定端ＳＴとされ、他端が自由端ＦＴとされたが、これに限られない。本発明は、例えば、両端が枠体に固定され且つ中央部分が最も変位する梁部に対しても適用することができる。このように両端が固定端の場合には、梁部の両端の方が、梁部の中央部分よりも放熱性が相対的に高くなる。このため、放熱性に応じて、固定端から中央部分に近づけば近づくほど、ヒータ層の発熱量が小さくなるように構成されれば良い。
【０２１０】
◎また、上記一実施形態では、レンズ群２０は、第１および第２レンズＧ１，Ｇ２を備えて構成されたが、これに限られず、例えば、１つのレンズを有する光学系であっても良い。すなわち、移動対象物である光学系は、１以上の光学レンズを含めば良い。
【０２１１】
◎また、上記一実施形態では、レンズ群２０の移動によって、合焦制御が行われたが、これに限られず、例えば、レンズ群２０の移動によって、いわゆるズーム動作が実現されても良い。
【０２１２】
◎また、上記一実施形態では、アクチュエータ素子層１５０３が、ＳＭＡを用いて構成されたが、これに限られない。例えば、アクチュエータ層１５が、３つ以上の層が積層されて構成され、１つの層が発熱を行い、他の２つの層が加熱に応じて相互に異なる膨張または収縮を行うものであれば良い。
【０２１３】
具体的には、例えば、いわゆるバイメタル（Bi-metallic strip）が適用されても良い。つまり、アクチュエータ層において、第１の素材によって構成される層と、第１の素材とは熱膨張係数（線膨張係数）が異なる第２の素材によって構成される層とによって、いわゆるバイメタルの構成が実現されても良い。
【０２１４】
詳細には、シリコン製の基板の一主面側に、アルミニウムやニッケル等の金属素材の層（金属層）が形成されるような構成が挙げられる。このような構成では、ヒータ層への通電により、基板と金属層とが加熱されると、熱膨張率の差によって、梁部が変形し、該梁部の自由端が＋Ｚ方向に変位する。
【０２１５】
そして、アクチュエータ層にバイメタルを適用する場合にも、上記一実施形態と同様な効果が得られる。具体的には、アクチュエータ層にバイメタルを適用する場合には、所望の変位を実現するために、アクチュエータ層が加熱され過ぎて、バイメタルが弾性変形の領域を超えて塑性変形することで、アクチュエータ層の本来の機能が損なわれる虞がある。しかしながら、梁部における放熱性に応じてヒータ層の発熱量が調整されることで、梁部における熱分布の均一化が図られる。このため、アクチュエータ層における過加熱が抑制される。その結果、破壊や特性の劣化を抑制しつつ、所望の変位を実現することが可能なアクチュエータを提供することができる。
【０２１６】
また、アクチュエータ素子層が、例えば、無機圧電体（ＰＺＴ）または有機圧電体（ＰＶＤＦ）等の圧電体素子の薄膜（圧電体薄膜）によって形成されても良い。
【０２１７】
◎また、上記一実施形態では、アクチュエータ層が、いわゆるフォトリソグラフィを用いて製造されたが、アクチュエータ層を構成する複数の層のうちの少なくとも一部が、フォトリソグラフィを用いて製造されても良い。なお、フォトリソグラフィを用いることなく微細加工を行う技術としては、所望のマスクパターンを用いた蒸着法等が挙げられる。
【０２１８】
◎また、上記一実施形態では、レンズ群２０の移動を規制する部材として、板状の第１および第２平行ばね１２，１４が採用されたが、これに限られない。例えば、つる巻き状のばね等を含む各種弾性部材が採用されても良い。
【０２１９】
◎また、上記一実施形態では、梁部１５１によって移動される対象物（移動対象物）が、いわゆる光学系であるレンズ群２０であったが、これに限られない。例えば、撮像素子等のその他の部材を移動対象物としても良い。例えば、被写体からの光を撮像素子に導く光学系にあたるレンズ群２０ｄを固定し、上記一実施形態においてレンズ群２０を移動させる構成と同様な構成によって撮像素子層をＺ方向に移動させても良い。このような構成によっても、上記一実施形態と同様に、破壊や特性の劣化を抑制しつつ、所望の変位を実現することができる。
【０２２０】
図４２は、レンズ群２０ｄを固定して、該レンズ群２０ｄの光軸Ａｘに沿った方向に撮像素子層１８ｄを前後に移動させる一態様の概念図を例示する図である。図４２では、撮像素子層１８ｄを光軸Ａｘに沿って前後に移動させる撮像部ＰＢＤが描かれている。このような構成では、アクチュエータ層の動作に応じて撮像素子層１８ｄが光軸Ａｘに沿って前後に移動されて、レンズ群２０ｄと撮像素子層１８ｄとの距離が変更されることで、オートフォーカス制御が実現される。このように、梁部の曲げに応じて撮像素子および光学系のうちの少なくとも一方が移動されれば、オートフォーカス制御が実現される。
【０２２１】
また、アクチュエータによって移動される対象物（移動対象物）は、光学系や撮像素子等といった撮像装置を構成する要素に限られない。例えば、移動対象物は、光ピックアップレンズの対物レンズ等といったその他のものであっても良い。すなわち、本発明は、アクチュエータと、該アクチュエータの曲げに応じて移動対象物が移動される駆動装置一般に適用することができる。
【０２２２】
◎なお、上記一実施形態および各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
【符号の説明】
【０２２３】
１０  蓋層
１１  第１枠層
１２  第１平行ばね
１３  第２枠層
１４  第２平行ばね
１５，１５Ａ，１５Ｂ  アクチュエータ層
１６  レンズ位置調整層
１７  カバーガラス層
１８，１８ｄ  撮像素子層
２０  レンズ群
１５１，１５１Ａ，１５１Ｂ  梁部
１８１  撮像素子
５００，５００Ａ，５００Ｂ  カメラモジュール
１５０１  基板
１５０２，１５０４  絶縁層
１５０３  アクチュエータ素子層
１５０５，１５０５Ａ，１５０５Ｂ  ヒータ層
ＦＴ  自由端
ＫＢ，ＫＢＡ，ＫＢＢ  光学ユニット
ＰＢ，ＰＢＤ  撮像部
ＳＴ  固定端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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